(57)【要約】【課題】  容易に大口径蛍石の透過率分布やレーザ耐久性分布を測定する方法を提供する。【解決手段】  蛍石結晶に紫外線を照射して発生する蛍光を測定する蛍石結晶の評価方法であって、前記蛍光を計測する受光部を前記蛍石結晶を透過した前記紫外線が通過する位置に配置することを特徴とする蛍石結晶の評価方法を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍石結晶に紫外線を照射して発生する蛍光を測定する蛍石結晶の評価方法であって、前記蛍光を計測する受光部を前記蛍石結晶を透過した前記紫外線が通過する位置に配置することを特徴とする蛍石結晶の評価方法。
【請求項２】
蛍石結晶内の複数の個所を評価することを特徴とする請求項１に記載の蛍石結晶の評価方法。
【請求項３】
１３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の波長を有する光線に対する前記蛍石結晶の透過率を評価することを特徴とする請求項１乃至２に記載の蛍石結晶の評価方法。
【請求項４】
前記紫外線がＦ２レーザ光であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の蛍石結晶の評価方法。
【請求項５】
前記受光部は評価される蛍石結晶に対して１０ｍｍ以上の空気層を介して設置されることを特徴とする請求項４に記載の蛍石結晶の評価方法。
【請求項６】
前記紫外線がＡｒＦレーザ光であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の蛍石結晶の評価方法。
【請求項７】
前記受光部と前記蛍石結晶間には２００ｎｍ以下の波長の光線のみを通過するフィルタが設置されることを特徴とする請求項４又は６に記載の蛍石結晶の評価方法。
【請求項８】
請求項１乃至７に記載の蛍石結晶の評価方法を実施するための蛍石結晶の評価装置。
【請求項９】
蛍石結晶に対して低圧水銀ランプから発生する紫外線を照射することにより透過率を向上することを特徴とする蛍石結晶の透過率向上方法。
【請求項１０】
上記蛍石結晶はエキシマレーザを照射されることにより透過率が低下した蛍石結晶であることを特徴とする請求項９に記載の蛍石結晶の透過率向上方法。
【請求項１１】
請求項９乃至１０に記載の蛍石結晶の透過率の向上方法を実施するための蛍石結晶の透過率向上装置。
【請求項１２】
蛍石結晶を光学素子として使用する露光装置の製造方法において、前記蛍石結晶はＡｒＦレーザ光又はＦ２レーザ光を照射した場合に発生する蛍光のうちで、２．５ｅＶ及び５．５ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度が４．５ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度の５０％以下であり、且つ３．４ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度が４．５ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度の４００％以下である蛍石結晶を選別して使用することを特徴とする露光装置の製造方法。
【請求項１３】
ＡｒＦレーザ光又はＦ２レーザ光を照射した場合に発生する蛍光のうちで、２．５ｅＶ及び５．５ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度が４．５ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度の５０％以下であり、且つ３．４ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度が４．５ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度の４００％以下であることを特徴とする蛍石結晶。
【請求項１４】
請求項１３に記載の蛍石結晶を使用することを特徴とする紫外線を光源とする光学系。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光学系を用いることを特徴とする半導体製造用露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線を光源とする光学系において光学材料として用いられる蛍石（フッ化カルシウム結晶）の透過率や紫外線耐久性の評価方法、評価装置及び蛍石に関するものである。また、ＡｒＦ、Ｆ２またはＡｒ２レーザ等の紫外線を光源とする光学系、該光学系を用いた半導体製造用露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の高集積化はとどまるところを知らず、露光装置とりわけ投影光学系に要求される性能も更に高いレベルとなっている。露光装置の解像度は投影光学系の開口数（ＮＡ）を大きくすることによって高めることができるが、ＮＡを大きくすることによって焦点深度は浅くなる。したがってある程度以上ＮＡを大きくすることはできず、解像度を高めるために、露光波長の短波長化が要求されている。
【０００３】
短波長の露光光を得る手段としては、一般にエキシマを利用したエキシマレーザを用いることが一般的である。特に露光装置用のエキシマレーザとしては１９３ｎｍの波長を有するＡｒＦエキシマレーザ（以下、ＡｒＦ）が使用されるに至っており、また次世代用のエキシマレーザとしとして１５７ｎｍの波長を有するＦ２エキシマレーザ（以下、Ｆ２）が予定されている。しかし、このような光源により発生した短波長の光を使用する場合には、従来使われてきた石英などの硝材では透過率が不足するという問題を生じる。ＡｒＦではかろうじて石英が使用できるものの、光学系で生じる色収差を補正するために蛍石が必要となる。一方、Ｆ２に至っては石英さえも透過率が不足して使用することができず、蛍石のみでレンズを構成することになる。したがって、ＡｒＦやＦ２を用いた露光装置を構成するためには蛍石をレンズとして光学系に使用することが必要不可欠となる。
【０００４】
レンズ材料として使われる蛍石には、上記のような波長域において高い透過率を有する以外にも、屈折率の均質性、低い複屈折性、露光光に対する耐久性（レーザ耐久性）など様々な品質が要求され、露光装置の性能向上のためには良質な蛍石の製造技術および品質管理が必要不可欠となる。
【０００５】
また、露光装置において良好な結像を行うためには、上記の蛍石に要求される諸特性は製作される蛍石の光学素子の全面にわたって良好且つ均一であることが要求される。
【０００６】
上記特性の内、屈折率均質性や複屈折性については、それぞれの特性について光学的方法により結晶内の分布を測定し、品質の管理を行うことが比較的容易に可能である。
【０００７】
これに対して、微量の不純物に影響を受けやすいために蛍石結晶の成長過程で生じる不純物の偏析などにより不均一化しやすい透過率やレーザ耐久性については、特開平１０−２８１９９２にも開示されるように、育成した蛍石結晶についてロット毎にその端部から切り出したサンプルにより評価を行っており、作製した光学素子内の分布を測定する場合には順じ測定位置を変えながら測定を行う必要があった。
【０００８】
また、レーザ耐久性の測定については、特開２００１−３３３７９に開示があるように、蛍石に所定の光線を照射した場合に蛍石から発せられる蛍光を分析することでレーザ耐久性を評価可能であるが、測定の空間分解能が低いために光学素子内の分布を測定することは困難であった。
【特許文献１】特開平１０−２８１９９２
【特許文献２】特開２００１−３３３７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記で説明したような透過率やレーザ耐久性の面内分布の測定については、例えば特開平１０−２８１９９２号に記載されたような被測定物にレーザ光を透過させ当該透過したレーザ光の強度から透過率を求める手法によっては、各被測定物毎の評価に時間がかかり、大口径蛍石の全数に関して透過率分布を測定することは実質的に困難であり実用的でなかった。これは、被測定物に照射されたレーザ光が被測定物内部で吸収される以外にもその表面で反射、吸収され、更に短波長の測定では雰囲気に存在する気体分子によってもレーザ光の吸収を生じるためであって、内部での吸収を正確に測定するためには蛍石表面の研磨、洗浄、測定装置内の窒素パージなど、表面状態に留意した精密な測定が必要となるためである。
【００１０】
更に、レーザ耐久性の測定は、被測定物である蛍石が実際の使用において照射される量のレーザ光を照射される間、上記透過率の測定を継続的に行う必要があり、一箇所の測定にも長時間を要するために、その分布を詳しく測定することは事実上不可能であった。
【００１１】
また、特開２００１−３３３７９号に記載された蛍光分析によるレーザ耐久性の評価によっては、測定の空間分解能が低いために被測定物内のレーザ耐久性の分布を測定することは困難であった。
【００１２】
この結果、事実上は透過率やレーザ耐久性についてはサンプルによる評価に限定され、製品の全数についてその面内分布を測定することは困難であって、十分な品質管理が行えないといった問題があった。
【００１３】
特に半導体露光装置用に蛍石のレンズ面内で透過率が不均一の場合には、被露光物面内での結像が良好に生じないこととなり、露光性能に直接影響を生じる。このことは、特に当該透過率やレーザ耐久性の分布により生じる問題を顕在化させる短波長の光を発生するＦ２用の光学素子において、安定した性能を有する露光装置を製造するための障害となっている。
【００１４】
また、作製した光学素子自体にレーザを照射して耐久性の評価をした場合、製品投入前に透過率が低下してしまうといった問題点もあった。
【００１５】
更に、従来は十分な透過率やレーザ耐久性が得られない蛍石結晶について、透過率やレーザ耐久性を低下させる原因を明確にできなかったために、良好な蛍石結晶を製造するための指針が得られ難いという問題があった。
【００１６】
本発明は、上記のような問題点を解決して、容易に大口径蛍石の透過率分布やレーザ耐久性の分布を測定する方法を提供することを課題とする。また、透過率分布やレーザ耐久性分布を生じさせる原因を特定可能な方法を提供することを課題とする。更に、そのような測定を行うことによって透過率が低下した蛍石結晶の透過率を向上させる方法を提供することを課題とする。更に、そのような測定方法により所定の特性を有することが確認された良好な蛍石を提供することを課題とする。さらに、上記方法を実施可能な測定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明に係る蛍石結晶の評価方法および評価装置は、蛍石結晶に紫外線を照射して発生する蛍光を測定する蛍石結晶の評価方法および評価装置であって、前記蛍光を計測する受光部を前記蛍石結晶を透過した前記紫外線が通過する位置に配置することを特徴とする。更に当該蛍石結晶の評価方法および評価装置は、蛍石結晶内の複数の個所を評価することを特徴とする。
【００１８】
更に、本発明に係る蛍石結晶の透過率向上方法およびその装置は、蛍石結晶に対して低圧水銀ランプから発生する紫外線を照射することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る蛍石結晶は、ＡｒＦレーザ光又はＦ２レーザ光を照射した場合に発生する蛍光のうちで、２．５ｅＶ及び５．５ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度が４．５ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度の５０％以下であり、且つ３．４ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度が４．５ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度の４００％以下であることを特徴とする。
【００２０】
更に、本発明に係る露光装置の製造方法は、蛍石結晶を光学素子として使用する露光装置の製造方法であって、前記蛍石結晶はＡｒＦレーザ光又はＦ２レーザ光を照射した場合に発生する蛍光のうちで、２．５ｅＶ及び５．５ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度が４．５ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度の５０％以下であり、且つ３．４ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度が４．５ｅＶの光子エネルギーを有する蛍光の強度の４００％以下である蛍石結晶を選別して使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明した手段により、蛍石結晶の透過率やレーザ耐久性の面内分布を蛍光測定により容易に評価することが可能となった。この方法によれば、従来の透過率評価やレーザ耐久評価のように試料表面に気を使った研磨、洗浄、雰囲気管理をする必要がないため、従来は時間的あるいはコスト的に困難であった大口径蛍石の透過率分布やレーザ耐久性分布を容易に行うことが可能となった。更にサンプル形状に依存しない評価が可能であるため、評価対象がレンズ形状の蛍石であっても評価することが可能となった。
【００２２】
また、上記手段によれば、結果的な透過率分布やレーザ耐久性分布だけではなく、蛍石結晶の透過率やレーザ耐久性に悪影響を与える酸化や残留スカベンジャに関する情報も蛍光ピーク強度から判断することが可能であるため、評価結果を製造工程へフィードバックをかけることが可能な不純物分布情報を得ることが可能となった。
【００２３】
更にＦ２レーザ等を照射して蛍光測定を行うことで製品投入前に透過率が低下した蛍石に関して、低圧水銀ランプにより発生した１８５ｎｍの輝線を持つ紫外線を約１時間照射することによってレーザ照射前の透過率に回復することが可能となり、蛍光測定に伴う蛍石の特性の低下を防止することが可能となった。
【００２４】
更に、上記の評価方法により選別された蛍石結晶を半導体製造用露光装置に用いることによりコントラストの高い良好な結像性能を安定して得ることができ、微細で鮮明なパターンを感光基板上に転写することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施に係る実施例について具体的に説明する。
【実施例１】
【００２６】
本実施例に係る評価装置の概略図を図１に示す。図１は蛍石の透過率及びレーザ耐久性を測定する蛍光評価装置であって、特に大口径の蛍石結晶や光学素子形状に加工された蛍石の透過率及びレーザ耐久性の面内分布を測定する蛍光評価装置である。
【００２７】
評価用光源１より発せられた評価用のレーザ光は、導光路２を通って蛍石試料３に導かれる。蛍石試料はＸＹステージ４上に設置されて、制御手段５により所定の位置にレーザ光が照射されるように位置を制御されている。上記導光路２の被測定物を介した反対側であって、導光路２から射出するレーザ光が入射する位置に受光プローブ６が配置されている。
【００２８】
評価用光源１からのレーザ光を照射することにより被測定物の蛍石から発せられる蛍光は受光プローブ６に入射し、光ファイバ７を介して分光器８へ達して波長分解される。測定の結果として、蛍石試料の各位置毎の蛍光スペクトルが得られる。制御手段５は、ＸＹステージ４により試料位置の制御、評価用光源１によるレーザ照射の制御、分光器８からの測定結果の記録などを行い、蛍石試料の面内各部からの蛍光スペクトル情報の収集を行う。更に、制御手段５は蛍光測定の積算時間、測定波長領域、レーザ照射面積等の測定条件の設定や、測定データを用いて特定波長における蛍光強度の分布の解析や蛍光を生じる原因の同定なども行っている。
【００２９】
評価用光源１としては、測定対象である蛍石からの蛍光との分離を良くして測定精度を高めるために、所定の波長のみを有するレーザ光が望ましい。更に、蛍石の透過率やレーザ耐久性は入射する光線の波長により変化するため、被測定物である蛍石結晶を実際に使用する際の波長を有する光源を評価用光源１として使用することが直接的な測定の観点で好ましく、ＡｒＦレーザ又はＦ２レーザを評価用光源１とすることが望ましい。また、後に説明するように測定時間の短縮や短波長域のスペクトルの分解能向上のためにはより短波長のＦ２レーザを使用することが望ましい。一方、透過率やレーザ耐久性を低下させる原因は、以下に説明するように多少波長が変化しても検知可能であるため、必ずしも実際に使用する際の波長を有する光源である必要はない。
【００３０】
導光路２は評価用光源１より発せられたレーザ光を、被測定物近傍に導くために用いられる。ＡｒＦレーザ又はＦ２レーザのように短波長の光線は一定の気体分子に吸収されるため、導光路２はレーザ光の吸収の少ないＮ２、Ａｒ、Ｈｅのような気体で置換されていることが望ましい。また、当該レーザに対して良好な透過性を有する蛍石で封止することによって、導光路２内を真空にすることも望ましい。
【００３１】
一方、測定する蛍光の領域は波長に換算して２００ｎｍ以上８００ｎｍ以下（光子エネルギーに換算した場合、１．５５ｅＶ以上６．２ｅＶ以下に相当。）で十分なため、被測定物や測定系を窒素パージする必要がない。このため、被測定物や測定系を窒素パージする必要のある通常の透過率測定やレーザ耐久測定に比べて、評価時間の大半を占める窒素パージ時間が節約され、評価時間を大幅に短縮することが可能である。
【００３２】
制御手段５としては、例えば電気的に測定装置の各部と接続可能なパーソナルコンピュータを用いることが望ましい。制御手段５には予め測定の手順がプログラムされており、ＸＹステージ４と評価用光源１を同期して制御することにより被測定物面内の複数の各測定点について順次所定量のレーザ照射を行い、分光器８から出力される蛍光スペクトルの記録を行う。
【００３３】
この際に、同時に全波長領域の蛍光スペクトルの測定が可能なため、一つの試料位置に対して数ミリ秒から数十秒程度の範囲で測定可能である。また、評価用光源１の照度が十分に高く、また短波長の光源を使用することで測定時間を短縮することが可能である。一方、照度や周波数が低くても蛍光測定の積算時間を延長することにより、十分な感度で測定することが可能である。また、評価用光源１の照度安定性が不足していたとしても、後に説明するように蛍石固有の蛍光ピークである４．５ｅＶ付近の強度で規格化することにより、データの信頼性を損なうことはない。従って、比較的安価な光源を使用することができ、評価装置の性能を劣化させずに、コストを低減することが可能である。
【００３４】
図１においては、被測定物がほぼ一定の厚みを有する場合を示しているが、発生する各蛍光ピークの強度を上記の蛍石固有の蛍光ピークである４．５ｅＶ付近の強度で規格化することによって評価が可能であるため、例えばレンズ形状などに加工された蛍石を測定する場合であっても、被測定物の各部の厚みによらず正確に面内の分布についての各種の評価が可能である。尚、このような場合には導光路２を被測定物に対して垂直方向にも移動可能として、常に被測定点と一定の間隔を保つようにすることが好ましい。
【００３５】
レーザ光照射時に発生する蛍光の強度を測定することによりレーザ耐久性を評価可能であることは特開２００１−３３３７９号にも記載のとおりである。一方、後に説明するように当該蛍光の強度と透過率についても一定の相関を有することが明らかとなっている。このため、蛍光強度を測定することにより、レーザ光に対する透過率を求めることが可能である。
【００３６】
図１に示すように受光プローブ６を導光路２の被測定物を介した反対側であって、被測定物を透過したレーザ光が入射する位置に配置することで、高い位置分解能よる蛍光測定が可能となる。被測定物に入射したレーザ光は被測定物内を直線状の光路で透過し、当該光路上の部分から蛍光が発せられる。蛍光はレーザ光の方向とは無関係に発散光として放射されるため、あらゆる方向から蛍光の測定は可能であるが、被測定物を透過したレーザ光が入射する位置に配置することで蛍光の発生個所が明確となり、位置精度の高い分布の測定が可能となる。
【００３７】
しかしながら、図１に示すように受光プローブ６をレーザ光が入射する位置に配置した場合には、レーザ光も受光プローブ６に入射することとなり、測定器具の劣化を生じやすくなる問題を生じる。これは、一般に受光プローブから分光器までは石英製の光ファイバ等で結ばれているため、Ｆ２レーザのような強い紫外線が直接入った場合には光ファイバが損傷を受け、透過率が劣化してしまうためである。また、分光器内部では回折格子やプリズムなどで入射した蛍光を波長毎に分解して、ＣＣＤ素子等の受光素子の異なる位置に入射させて蛍光スペクトルを得ている。これらの素子も同様に強い紫外線により劣化を生じるためである。
【００３８】
このような測定器具の劣化を防止するためには、図１に示すように被測定物と受光プローブ６間にレーザ光を遮断するフィルタ９を挿入することが好ましい。このようなフィルタを設けることにより、測定器具の劣化を生じることなく受光プローブ６をレーザ光が入射する位置に配置可能となり、蛍光の発生個所の位置精度の高い測定が可能となる。フィルタ９としては、評価用光源１からの光線のみを遮断して、被測定物から放射された蛍光が通過可能なフィルタが望ましく、２００ｎｍ以下の波長を吸収するものが望ましい。
【００３９】
また、評価用光源１としてＦ２レーザを使用する場合には、Ｆ２レーザの発生する１５７ｎｍの光が大気中の酸素により吸収されることを利用して、大気をフィルタとして使用することも可能である。この場合には受光プローブは蛍石試料から１０ｍｍ以上、好ましくは５０ｍｍ程度、離して設置することが望ましい。
【００４０】
図２には図１の蛍光評価装置を用いて得られた蛍光スペクトルの例を示す。図２は蛍石単結晶にＦ２レーザを照射したときに現れる蛍光スペクトルの一例であり、横軸は光子エネルギーに換算したものである。実線で示した蛍光スペクトルの測定結果は、ピーク分離により異なる光子エネルギーに中心を持つ６つのピークに分離可能である。この内で、２．５ｅＶのピークは酸化亜鉛、３．０と３．４ｅＶのピークは３価のテルビウム、３．９ｅＶのピークは３価のセリウムといった不純物として含まれる成分に起因すると考えられる。一方、４．５ｅＶのピークは蛍石の結晶格子に特有の自己束縛型励起子（ＳＴＥ）による蛍光であると考えられる。また、図２には観察されないが、不純物として鉛が含まれる場合には５．５ｅＶにピークが観察される。
【００４１】
不純物に起因する蛍光ピーク強度はその濃度と入射するビーム強度に依存するが、４．５ｅＶのＳＴＥだけは蛍石固有のピークであるため、入射するビーム強度にのみ依存して決まる強度を示す。このため、ＳＴＥのピーク強度を用いて他のピーク強度を規格化することにより、サンプルの形状等の測定条件に依らず安定した評価を行うことが可能である。
【００４２】
図１の蛍光評価装置を用いて得られた蛍光スペクトルを検討することで、以下のような事柄が明らかになっており、計測された蛍光スペクトルからさまざまな情報を得ることが可能である。
【００４３】
前述のように、Ｆ２レーザ照射により３価希土類（セリウム、テルビウム）が含まれる場合には、これに起因した蛍光が３．０、３．４、３．９ｅＶに発生する。一方、このような３価の希土類は還元雰囲気下では蛍光を発しない２価の希土類となる。この性質を利用して、蛍石の内部に残留する酸素の濃度を測定することが可能である。つまり、蛍石結晶の成長時やそれに先立つ原料の精製工程において、スカベンジャ等の添加により十分に還元反応の進んだ蛍石の希土類蛍光強度は非常に弱くなる。一方、酸素の含有量が高い蛍石には上記のような蛍光のピークが強く現れて還元反応が不十分であることを知ることが可能である。
【００４４】
酸素含有量が高い蛍石は一般に透過率低下やレーザ耐久性劣化を起こし易いために望ましくない。特に酸素が含まれることによって１６０ｎｍ以下の波長域に吸収を生じるため、Ｆ２レーザを光源とする露光装置に用いられる蛍石においては、残留酸素を取り除くことが重要である。このため、希土類不純物に起因する蛍光強度が高い蛍石の場合には、その製造工程において添加するスカベンジャの量を増加するなど、製造工程にフィードバックを行うことが有効である。
【００４５】
尚、蛍光測定に役立つセリウム、テルビウムといった希土類元素について、これらの元素が蛍石結晶中に存在することは蛍石の光学的特性にとっては好ましくない。しかし、これらの元素は光学的特性に実際的な悪影響を与えない濃度であっても十分な蛍光強度を有するため、良好な分析対象として使用される。
【００４６】
一方、前記蛍石の成長工程や精製工程で添加されたスカベンジャの残留に関しても、鉛や酸化亜鉛の蛍光強度から求められる。スカベンジャとして添加されたフッ化鉛やフッ化亜鉛に起因する蛍光は、Ｆ２レーザ照射により鉛の蛍光が５．５ｅＶに、酸化亜鉛の蛍光が２．５ｅＶにそれぞれ発生し、その蛍光ピーク強度からスカベンジャの残留量を求めることができる。残留スカベンジャによっても透過率劣化やレーザ耐久性劣化を生じる。このため、求めたスカベンジャ残留量により、スカベンジャ添加量を減少させたり、溶融時間を長くすることでスカベンジャの蒸発をさせたり等のプロセスの改善を行うことが有効である。
【００４７】
また、蛍石結晶の成長工程においては溶融した蛍石から一方向凝固により蛍石結晶を製造するため、スカベンジャが残留している場合には、結晶内に局所的に残留スカベンジャが偏析する可能性がある。このような偏析を生じた蛍石結晶では透過率やレーザ耐久性の均一性に問題を生じるため、露光装置に用いた場合にはレンズ各部を通過する光の強度が不均一になって良好な結像を生じないおそれが生じる。これに対し、本発明に係る蛍光評価装置によれば、そのような偏析を生じた蛍石結晶を容易に判別できるため、品質の安定した蛍石結晶を供給することが可能となる。
【実施例２】
【００４８】
本実施例では、レーザ光を照射した際に発生する蛍光の強度から蛍石の透過率及びレーザ耐久を測定した実施例について説明する。特に実施例１で説明した蛍石結晶中に存在する３価の希土類に起因する蛍光のピークを生じる蛍石結晶について、透過率及びレーザ耐久を評価した例について説明する。
【００４９】
精製工程、成長工程、アニール工程を経て製造された露光装置用の蛍石について、アニール後の蛍石結晶の表面を研削し、表面の汚染領域を取り除いたものを測定の試料として使用した。測定を行うにあたり、研削面を簡単に研磨して対向する面が鏡面になるように加工した。この研磨加工は１日で十分終わる程度の簡単なもので十分であり、通常の透過率測定において必要とされる表面粗さが数Åｒｍｓ以下にするような高精度な研磨加工を行う必要はない。
【００５０】
このように準備した直径２３０ｍｍ、厚さ５０ｍｍの蛍石結晶を、実施例１に記載した装置を用いて蛍光測定した。図１のＸＹステージ４上に結晶を設置し、結晶中心を基準として、１０ｍｍピッチで蛍光の分布を測定した。測定条件は、評価用光源１としてＦ２レーザを使用し、そのエネルギー密度を１パルスあたり１５ｍＪ／ｃｍ２、周波数１ｋＨｚ、照射面積４ｍｍ四方、蛍光測定の積算時間は１秒とした。また、このとき３０分程度で、結晶全面を測定することができた。
【００５１】
図３は、結晶内の半径位置（結晶中心が０）と、測定された蛍石の結晶格子の自己束縛型励起子に対応する４．５ｅＶの蛍光強度に対する３価のテルビウムに対応する３．４ｅＶの相対蛍光強度の関係を示す。また、図４は、半径位置０ｍｍ（Ａ）、６０ｍｍ（Ｂ）、１００ｍｍ（Ｃ）における蛍光スペクトルを示す。図３より、結晶中心ほど３価のテルビウムに対応する蛍光の比強度が高くなることが分かる。また図４においても図３と対応して結晶内部の位置によって蛍光スペクトルの形状が大きく異なることがわかる。
【００５２】
次に、上記蛍光測定に使用した結晶から、φ１５ｍｍ、厚さ５０ｍｍの試験片を、図３の半径位置と一致する位置から２０ｍｍピッチで切り出し、通常の透過率測定法により透過率測定及びレーザ耐久性評価を行った。測定を行うにあたり、試験片を切断後に対向する面を粗さ２Åｒｍｓ以下となるように精密研磨した。更に、試験片を数種類の洗浄槽で超音波洗浄し、その後ドライ洗浄を行った。以上のような試験片の準備に要した時間は、切断から研磨加工まで１週間、洗浄に２時間であった。
【００５３】
洗浄後直ちに透過率測定器の試料室へ試験片を挿入し、窒素パージを２時間行った。酸素濃度が十分下がったことを確認した後に各試験片の分光透過率を１２０〜２００ｎｍの範囲で測定し、レーザ照射前の透過率とした。
【００５４】
次に、試験片を透過率測定器の試料室から取り出した後、Ｆ２レーザ耐久性を評価する評価チャンバ内へ挿入した。挿入後窒素パージを１時間行い、酸素濃度を確認した後、Ｆ２レーザを１パルスあたり１５ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー密度で３０００パルスを連続照射し、その後再び透過率測定器により各試験片の分光透過率を測定し、レーザ照射後の透過率とした。
【００５５】
レーザ照射前後の分光透過率の測定結果の内、１５７ｎｍについての透過率を図３に併せて示した。また、図５は、前記の位置Ａ、Ｂ、Ｃにおけるレーザ照射前の分光透過率(％／ｃｍ)を示す。また、図６は、Ｆ２レーザを連続照射している間のＦ２レーザ光に対する透過率の変化を示す。
【００５６】
図３及び図５より、３．４ｅＶの蛍光比強度が高い結晶の中心部でレーザ照射前の透過率が低く、蛍光強度と透過率に相関関係があり、蛍光測定を行うことにより透過率が予想可能であることが明らかである。また、図３及び図６から、３．４ｅＶの蛍光比強度が高い結晶の中心部でレーザ照射前後の透過率の差として表されるレーザ耐久性も悪く、蛍光強度とレーザ耐久性に相関関係があり、蛍光測定を行うことによりレーザ耐久性が予想可能であることが明らかである。
【００５７】
また図４より、図３で評価に用いた３．４ｅＶの蛍光と同様に、３．０ｅＶおよび３．９ｅＶの４．５ｅＶに対する蛍光比強度も結晶の中心において大きくなることから、３．０ｅＶや３．９ｅＶの蛍光比強度も透過率やレーザ耐久性と相関があり、これらの蛍光測定を行うことにより透過率やレーザ耐久性が予想可能であることが明らかである。
【００５８】
上記のとおり、３．０ｅＶ、３．４ｅＶ、３．９ｅＶの各蛍光ピークは３価の希土類による蛍光である。３価の希土類は還元雰囲気下で２価となるため、十分に還元された蛍石の蛍光強度は低くなる。逆に酸化傾向の強い蛍石の蛍光強度は高くなる。このため、測定に用いた蛍石結晶においては中心部において酸素濃度が高いことが蛍光測定から予測され、この高い酸素濃度に起因して結晶の中心部で真空紫外の透過率やレーザ耐久性が低下したと考えられる。
【００５９】
以上のように、比較的容易に測定できる３．０ｅＶ、３．４ｅＶ、３．９ｅＶ等の蛍光ピーク強度と４．５ｅＶの蛍光ピーク強度の比から、透過率やレーザ耐久性を評価できることが明らかであり、従来は困難であった透過率やレーザ耐久性の結晶面内での分布の測定が可能となり、信頼性の高い蛍石結晶の判別が容易となった。また、これらの３．０ｅＶ、３．４ｅＶ、３．９ｅＶの蛍光比強度は酸化状態を示すため、酸化を抑制した信頼性の高い蛍石結晶を得るための方針を製造プロセスへフィードバックすることが可能となった。
【実施例３】
【００６０】
本実施例では、レーザ光を照射した際に発生する蛍光の強度から蛍石の透過率及びレーザ耐久を測定した実施例の内、特にスカベンジャとして添加された鉛に起因する５．５ｅＶの蛍光ピークを生じる蛍石結晶について、透過率及びレーザ耐久を評価した例について説明する。
【００６１】
本実施例で評価した蛍石結晶は、精製・成長・アニール各工程において、スカベンジャとしてフッ化鉛を用いたものである。この蛍石結晶を蛍光測定するにあたり、実施例２同様に研削面を簡単に研磨して対向する面が鏡面になるように加工した。この研磨加工は１日で十分終わる程度の簡単なもので十分であり、通常の透過率測定において必要とされる表面粗さが数Åｒｍｓ以下にするような高精度な研磨加工を行う必要はない。
【００６２】
このように準備した直径２５０ｍｍ、厚さ６０ｍｍの蛍石結晶を、実施例１に記載した装置を用いて蛍光測定した。図１のＸＹステージ上に結晶を設置し、結晶中心を基準として、１０ｍｍピッチで蛍光の分布を測定した。測定条件は、評価用光源１としてＦ２レーザを使用し、そのエネルギー密度を１パルスあたり１５ｍＪ／ｃｍ２、周波数１ｋＨｚ、照射面積４ｍｍ四方、蛍光測定の積算時間は１秒とした。また、このとき３０分程度で、結晶全面を測定することができた。
【００６３】
図７は、結晶内の半径位置（結晶中心が０）と、測定された蛍石の結晶格子の自己束縛型励起子に対応する４．５ｅＶの蛍光強度に対する蛍石中の鉛に起因する５．５ｅＶの相対蛍光強度の関係を示す。また、図８は、半径位置０ｍｍ（Ｄ）、６０ｍｍ（Ｅ）、１２０ｍｍ（Ｆ）における蛍光スペクトルを示す。図７より、結晶中心ほど鉛に起因する蛍光の比強度が高くなることが分かる。また図８においても図７と対応して結晶内部の位置によって蛍光スペクトルの形状が大きく異なることがわかる。
【００６４】
次に、実施例２で説明した方法と同様に、蛍光測定の終わった結晶から従来法の透過率測定、レーザ耐久測定のための試料を作成し、それぞれ測定を行った。
【００６５】
測定によって得られたレーザ照射前後の分光透過率の測定結果の内、１５７ｎｍについての透過率を図７に併せて示した。また、図９は、前記の位置Ｄ、Ｅ、Ｆにおけるレーザ照射前の分光透過率(％／ｃｍ)を示す。また、図１０は、Ｆ２レーザを連続照射している間のＦ２レーザ光に対する透過率の変化を示す。
【００６６】
図７及び図９より、５．５ｅＶの蛍光比強度が高い結晶の中心部でレーザ照射前の透過率が低く、蛍光強度と透過率に相関関係があり、鉛に起因する蛍光測定を行うことによっても透過率が評価可能であることが明らかである。また、図７及び図１０から、５．５ｅＶの蛍光比強度が高い結晶の中心部でレーザ照射前後の透過率の差として表されるレーザ耐久性も悪く、蛍光強度とレーザ耐久性に相関関係があり、鉛に起因する蛍光測定を行うことによってもレーザ耐久性が評価可能であることが明らかである。
【００６７】
上記のとおり、５．５ｅＶの蛍光ピークは鉛に関係する発光である。一般に蛍石結晶中にスカベンジャとして添加したフッ化鉛が残留している場合には透過率やレーザ耐久性を低下させる。このため、５．５ｅＶの蛍光強度の分布測定により透過率やレーザ耐久性の分布が測定できると予想されるが、このことが上記の結果からも明確とされた。
【００６８】
以上のように、比較的容易に測定できる５．５ｅＶの蛍光ピーク強度と４．５ｅＶの蛍光ピーク強度の比から、透過率やレーザ耐久性を評価できることが明らかであり、従来は困難であった透過率やレーザ耐久性の結晶面内での分布の測定が可能となり、信頼性の高い蛍石結晶の判別が容易となった。また、５．５ｅＶの蛍光比強度は結晶内に残留する鉛の濃度を示すため、スカベンジャとして添加したフッ化鉛の蒸発による除去を完了させた信頼性の高い蛍石結晶を得るための方針を製造プロセスへフィードバックすることが可能となった。
【実施例４】
【００６９】
本実施例では、レーザ光を照射した際に発生する蛍光の強度から蛍石の透過率及びレーザ耐久を測定した実施例の内、特にスカベンジャとして添加されたフッ化亜鉛が変化して生じる酸化亜鉛に起因する２．５ｅＶの蛍光ピークを生じる蛍石結晶について、透過率及びレーザ耐久を評価した例について説明する。
【００７０】
本実施例で評価した蛍石結晶は、精製・成長・アニール各工程において、スカベンジャとしてフッ化亜鉛を用いたものである。この蛍石結晶を蛍光測定するにあたり、実施例２同様に研削面を簡単に研磨して対向する面が鏡面になるように加工した。この研磨加工は１日で十分終わる程度の簡単なもので十分であり、通常の透過率測定において必要とされる表面粗さが数Åｒｍｓ以下にするような高精度な研磨加工を行う必要はない。
【００７１】
このように準備した直径２３０ｍｍ、厚さ５０ｍｍの蛍石結晶を、実施例１に記載した装置を用いて蛍光測定した。図１のＸＹステージ上に結晶を設置し、結晶中心を基準として、１０ｍｍピッチで蛍光の分布を測定した。測定条件は、評価用光源１としてＦ２レーザを使用し、そのエネルギー密度を１パルスあたり１５ｍＪ／ｃｍ２、周波数１ｋＨｚ、照射面積４ｍｍ四方、蛍光測定の積算時間は１秒とした。また、このとき３０分程度で、結晶全面を測定することができた。
【００７２】
図１１は、結晶内の半径位置（結晶中心が０）と、測定された蛍石の結晶格子の自己束縛型励起子に対応する４．５ｅＶの蛍光強度に対する蛍石中の鉛に起因する２．５ｅＶの相対蛍光強度の関係を示す。また、図１２は、半径位置０ｍｍ（Ｇ）、６０ｍｍ（Ｈ）、１００ｍｍ（Ｉ）における蛍光スペクトルを示す。図１１より、結晶の周辺において酸化亜鉛に起因する蛍光の比強度が高くなることが分かる。また図１２においても図１１と対応して結晶内部の位置によって蛍光スペクトルの形状が大きく異なることがわかる。
【００７３】
次に、実施例２で説明した方法と同様に、蛍光測定の終わった結晶から従来法の透過率測定、レーザ耐久測定のための試料を作成し、それぞれ測定を行った。
【００７４】
測定によって得られたレーザ照射前後の分光透過率の測定結果の内、１５７ｎｍについての透過率を図１１に併せて示した。また、図１３は、前記の位置Ｇ、Ｈ、Ｉにおけるレーザ照射前の分光透過率を示す(％／ｃｍ)。また、図１４は、Ｆ２レーザを連続照射している間のＦ２レーザ光に対する透過率の変化を示す。
【００７５】
図１１及び図１３より、２．５ｅＶの蛍光比強度が高い結晶の周辺部でレーザ照射前の透過率が低く、蛍光強度と透過率に相関関係があり、鉛に起因する蛍光測定を行うことによっても透過率が評価可能であることが明らかである。また、図１１及び図１４から、２．５ｅＶの蛍光比強度が高い結晶の周辺部でレーザ照射前後の透過率の差として表されるレーザ耐久性も悪く、蛍光強度とレーザ耐久性に相関関係があり、酸化亜鉛に起因する蛍光測定を行うことによってもレーザ耐久性が評価可能であることが明らかである。
【００７６】
上記のとおり、２．５ｅＶの蛍光ピークは酸化亜鉛に関係する発光である。一般に蛍石結晶中にスカベンジャとして添加したフッ化亜鉛が精製反応により酸化亜鉛に変化した後、カーボン坩堝との反応が不十分であって、酸化亜鉛のままで残留している場合には透過率やレーザ耐久性を低下させる。このため、２．５ｅＶの蛍光強度の分布測定により透過率やレーザ耐久性の分布が測定できると予想されるが、このことが上記の結果からも明確とされた。
【００７７】
以上のように、比較的容易に測定できる２．５ｅＶの蛍光ピーク強度と４．５ｅＶの蛍光ピーク強度の比から、透過率やレーザ耐久性を評価できることが明らかであり、従来は困難であった透過率やレーザ耐久性の結晶面内での分布の測定が可能となり、信頼性の高い蛍石結晶の判別が容易となった。また、２．５ｅＶの蛍光比強度は結晶内に残留する酸化亜鉛の濃度を示すため、スカベンジャとして添加したフッ化亜鉛が変化して生じる酸化亜鉛を坩堝と反応させることで金属亜鉛として蒸発させ、除去を完了させた信頼性の高い蛍石結晶を得るための方針を製造プロセスへフィードバックすることが可能となった。
【実施例５】
【００７８】
本実施例では、レーザ光を照射した際に発生する蛍光の強度から蛍石の透過率及びレーザ耐久を測定した実施例の内、比較的良好な透過率及びレーザ耐久性を有する蛍石結晶について、透過率及びレーザ耐久を評価した例について説明する。
【００７９】
本実施例で評価した蛍石結晶は、精製・成長・アニール各工程において、スカベンジャとしてフッ化亜鉛を用いたものである。この蛍石結晶を蛍光測定するにあたり、実施例２同様に研削面を簡単に研磨して対向する面が鏡面になるように加工した。この研磨加工は１日で十分終わる程度の簡単なもので十分であり、通常の透過率測定において必要とされる表面粗さが数Åｒｍｓ以下にするような高精度な研磨加工を行う必要はない。
【００８０】
このように準備した直径２３０ｍｍ、厚さ５０ｍｍの蛍石結晶を、実施例１に記載した装置を用いて蛍光測定した。図１のＸＹステージ上に結晶を設置し、結晶中心を基準として、１０ｍｍピッチで蛍光の分布を測定した。測定条件は、評価用光源１としてＦ２レーザを使用し、そのエネルギー密度を１パルスあたり１５ｍＪ／ｃｍ２、周波数１ｋＨｚ、照射面積４ｍｍ四方、蛍光測定の積算時間は１秒とした。また、このとき３０分程度で、結晶全面を測定することができた。
【００８１】
図１５は、結晶内の半径位置（結晶中心が０）と、測定された蛍石の結晶格子の自己束縛型励起子に対応する４．５ｅＶの蛍光強度に対する３．４ｅＶ、５．５ｅＶ、２．５ｅＶの相対蛍光強度の関係を示す。また、図１６は、半径位置半径位置０ｍｍ（Ｊ）、６０ｍｍ（Ｋ）、１００ｍｍ（Ｌ）における蛍光スペクトルを示す。図１５より、スカベンジャに起因する５．５ｅＶ、２．５ｅＶの蛍光強度は結晶全体にわたってほぼ観察されないことが分かる。また、３価のテルビウムに起因する３．４ｅＶの蛍光は部分的に観察されるが、実施例２で示した強度と比較して、十分に低い強度であることが分かる。また図１６においても図１５と対応して結晶内部の位置による蛍光スペクトルの形状変化が小さいことがわかる。
【００８２】
次に、実施例２で説明した方法と同様に、蛍光測定の終わった結晶から従来法の透過率測定、レーザ耐久測定のための試料を作成し、それぞれ測定を行った。
【００８３】
図１７は、測定によって得られたレーザ照射前後の分光透過率の測定結果の内、１５７ｎｍについての透過率を示す。また図１８は、前記の位置Ｊ、Ｋ、Ｌにおけるレーザ照射前の分光透過率(％／ｃｍ)を示す。また図１９は、Ｆ２レーザを連続照射している間のＦ２レーザ光に対する透過率の変化を示す。
【００８４】
図１５、図１７及び図１８より、注目している３．４ｅＶ、５．５ｅＶ、２．５ｅＶの相対蛍光強度が低い場合には、レーザ照射前後において透過率が一様に高く、蛍光強度と透過率に相関関係があり、蛍光測定を行うことによって透過率が評価可能であることが明らかである。また、図１５、図１７及び図１９から、注目している３．４ｅＶ、５．５ｅＶ、２．５ｅＶの相対蛍光強度が低い場合にはレーザ耐久性が良好であり、蛍光測定を行うことによってレーザ耐久性が評価可能であることが明らかである。
【００８５】
露光装置に光学素子として使用する蛍石結晶としては、光子エネルギーとして５．５ｅＶ、２．５ｅＶに現れる蛍光の強度が、蛍石の結晶格子の自己束縛型励起子に対応する４．５ｅＶの蛍光強度に比較して、結晶全面において５０％以下である蛍石結晶を選択して使用することが好ましい。このような条件を満たす蛍石を選択して使用することにより、蛍石の製造工程で添加されるスカベンジャが良好に除去され、結果として結晶全面において透過率やレーザ耐久性が高い蛍石結晶を用いることが可能となり安定して高い解像度を有する露光装置を構成することが可能となる。
【００８６】
また、光子エネルギーとして３．４ｅＶに現れる蛍光の強度が、蛍石の結晶格子の自己束縛型励起子に対応する４．５ｅＶの蛍光強度に比較して、結晶全面において４００％以下である蛍石結晶を選択して使用することが好ましい。このような条件を満たす蛍石を選択して使用することにより、結晶内に残存する酸素の濃度が低く、結果として結晶全面において透過率やレーザ耐久性が高い蛍石結晶を用いることが可能となり安定して高い解像度を有する露光装置を構成することが可能となる。
【００８７】
本実施例で用いた蛍石結晶は、３．４ｅＶの蛍光強度が低いため十分還元されており、また５．５ｅＶや２．５ｅＶの蛍光強度が低いことから、スカベンジャの除去が十分であることも確認できる。このことはスカベンジャの添加による脱酸素の反応およびスカベンジャ成分の除去が良好に行われたことを示す。このような蛍石においては透過率やレーザ耐久性が良好であることが確認されたことから、蛍光による評価が有効であることが明らかである。
【００８８】
以上のように、比較的容易に測定できる各不純物に起因する蛍光ピーク強度と４．５ｅＶの蛍光ピーク強度の比から、透過率やレーザ耐久性を評価できることが明らかであり、従来は困難であった透過率やレーザ耐久性の結晶面内での分布の測定が可能となり、信頼性の高い蛍石結晶の判別が容易となった。
【実施例６】
【００８９】
本発明の蛍石を光学系に用いた半導体製造用露光装置の実施例を説明する。
【００９０】
図２０は、本実施例の半導体露光装置の概略図を示す。ＫｒＦやＡｒＦやＦ２やＡｒ２レーザ等の紫外光源１１からの光束１３はミラー１２により照明光学系１４に導光され、照明光学系を通過した光束は第１物体であるレチクル１５面上を照明する。さらにレチクルの情報をもった光束が縮小投影光学系１６を通り感光基板１７へ投影される。
【００９１】
本実施例に係わる半導体露光装置の照明光学系、投影光学系には、本特許の蛍光評価方法により選別し、実施例５記載の蛍石のように口径全域で蛍光強度の低い蛍石が用いられている。また，蛍光測定後に低圧水銀ランプにより発生させた１８５ｎｍの輝線を持つ紫外線を約１時間照射する工程を設け、蛍光評価により低下した蛍石の透過率を評価前の透過率まで回復させたうえで、光学系へ適用している。
【００９２】
従来と比べて透過率やレーザ耐久性に優れた蛍石を確実に選別し、光学系へ適用できるため、コントラストの高い良好な結像性能を安定して得ることができる。したがって、本実施例における半導体製造用露光装置を用いることにより、微細で鮮明なパターンを感光基板上に転写することが可能である。
【００９３】
上記水銀ランプにより発生させた紫外線を照射する工程は、複数の光源を用いて蛍石の周囲から略均一に紫外光が照射されるようにすることが好ましい。本実施例においては消費電力が４０Ｗの光源を用いて周囲４ヶ所から照射を行い、光源と蛍石間の距離を１０〜３０ｍｍ程度として、平均の照射照度が１０ｍＷ／ｃｍ２程度で、大気中で１時間の紫外線照射を行った。
【００９４】
上記の紫外線照射による透過率の回復の一例を以下の表１に示す。表１は、各処理を行った蛍石のＦ２レーザの波長（１５７ｎｍ）における透過率の透過率の変化の一例を示す。表１に示されるように、レーザ照射により低下した透過率が紫外線照射により回復することが明らかである。
【００９５】
【表１】
2005061903.tif 000003
【００９６】
透過率回復のための紫外線照射の条件は上記に限定されること無く、光源の照度が低い場合であっても、照射時間を延長することにより十分な効果が得られる。また、蛍石自体の紫外線に対する透過率が高く、照射された紫外線がよく透過するために、照度の均一性は大きな問題とはならない。
【実施例７】
【００９７】
本発明の半導体製造用露光装置を用いた、半導体装置（半導体素子）の製造方法を説明する。
【００９８】
図２１は本実施例におけるＩＣの製造の各ステップ（図中ではＳと示す）を示すフローチャートである。本実施例において、ステップ１（回路設計）では、ＩＣの回路設計を行った。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを形成したマスクを製作した。一方、シリコン等からなるウエハを用意し、ステップ３（ウエハプロセス）において前記用意したマスクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成した。
【００９９】
次のステップ４（組立）において、ステップ３によって製作されたＩＣの回路が形成されたウエハを半導体チップ化し、次いでアッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）を行い、パッケージング（チップ封入）を行った。
【０１００】
ステップ５（検査）においてステップ４で製作されたＩＣチップの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行った。
【０１０１】
図２２は本実施例のＩＣチップ製造における上記ステップ３のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。まず、ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させた。次いでステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成した。
【０１０２】
ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成した。ステップ１４（イオン打ち込み）ではウエハにイオン打ち込みを行った。ステップ１５（レジスト処理）ではＣＭＰ（化学材機研磨）装置によってウエハ表面を平坦に研磨した。
【０１０３】
ステップ１６（レジスト処理）では、平坦化されたウエハ表面にレジストを塗布した。ステップ１７（露光）では本発明の露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼き付け露光した。はじめにレチクルを搬送し、レチクルチャックにチャッキングし、次にレジストが塗布されたシリコンウエハ基板を露光装置内にローディングした。アライメントユニットでグローバルアライメント用のデータを読みとり、計測結果に基づいてウエハステージを駆動して所定の位置に次々に露光を行った。
【０１０４】
ステップ１８（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１９（エッチング）では、現像後にレジストが除去された部分をエッチングした。ステップ２０（レジスト剥離）では、レジストを剥離した。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重に回路パターンを形成した。
【０１０５】
上記ウエハプロセスに本発明の製造方法を用いれば、従来の製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】蛍光測定装置の概略図
【図２】蛍石の蛍光スペクトルの概略図
【図３】実施例２で用いた蛍石結晶における３．４ｅＶの蛍光強度及びレーザ照射前後の内部透過率の結晶内分布
【図４】実施例２で用いた蛍石結晶中の位置Ａ、Ｂ、Ｃにおける蛍光スペクトル
【図５】実施例２で用いた蛍石結晶中の位置Ａ、Ｂ、Ｃにおける分光透過率
【図６】実施例２で用いた蛍石結晶中の位置Ａ、Ｂ、ＣにおけるＦ２レーザ耐久性
【図７】実施例３で用いた蛍石結晶における５．５ｅＶの蛍光強度及びレーザ照射前後の内部透過率の結晶内分布
【図８】実施例３で用いた蛍石結晶中の位置Ｄ、Ｅ、Ｆにおける蛍光スペクトル
【図９】実施例３で用いた蛍石結晶中の位置Ｄ、Ｅ、Ｆにおける分光透過率
【図１０】実施例３で用いた蛍石結晶中の位置Ｄ、Ｅ、ＦにおけるＦ２レーザ耐久性
【図１１】実施例４で用いた蛍石結晶における２．５ｅＶの蛍光強度及びレーザ照射前後の内部透過率の結晶内分布
【図１２】実施例４で用いた蛍石結晶中の位置Ｇ、Ｈ、Ｉにおける蛍光スペクトル
【図１３】実施例４で用いた蛍石結晶中の位置Ｇ、Ｈ、Ｉにおける分光透過率
【図１４】実施例４で用いた蛍石結晶中の位置Ｇ、Ｈ、ＩにおけるＦ２レーザ耐久性
【図１５】実施例５で用いた蛍石結晶における蛍光強度の結晶内分布
【図１６】実施例５で用いた蛍石結晶中の位置Ｊ、Ｋ、Ｌにおける蛍光スペクトル
【図１７】実施例５で用いた蛍石結晶中の内部透過率の結晶内分布
【図１８】実施例５で用いた蛍石結晶中の位置Ｊ、Ｋ、Ｌにおける分光透過率
【図１９】実施例５で用いた蛍石結晶中の位置Ｊ、Ｋ、ＬにおけるＦ２レーザ耐久性
【図２０】半導体製造用露光装置を表す概略図
【図２１】本発明に係わる半導体装置の製造方法のフローチャート
【図２２】本発明に係わる半導体装置の製造方法の別のフローチャート
【符号の説明】
【０１０７】
１  評価用光源、
２  導光路
３  蛍石試料
４  ＸＹステージ
５  制御手段
６  受光プローブ
７  光ファイバ
８  分光器
９  フィルタ
１１  光源
１２  ミラー
１３  光束
１４  照明光学系
１５  レチクル
１６  投影光学系
１７  感光基板
【図１】
2005061903.tif 000004
【図２】
2005061903.tif 000005
【図３】
2005061903.tif 000006
【図４】
2005061903.tif 000007
【図５】
2005061903.tif 000008
【図６】
2005061903.tif 000009
【図７】
2005061903.tif 000010
【図８】
2005061903.tif 000011
【図９】
2005061903.tif 000012
【図１０】
2005061903.tif 000013
【図１１】
2005061903.tif 000014
【図１２】
2005061903.tif 000015
【図１３】
2005061903.tif 000016
【図１４】
2005061903.tif 000017
【図１５】
2005061903.tif 000018
【図１６】
2005061903.tif 000019
【図１７】
2005061903.tif 000020
【図１８】
2005061903.tif 000021
【図１９】
2005061903.tif 000022
【図２０】
2005061903.tif 000023
【図２１】
2005061903.tif 000024
【図２２】
2005061903.tif 000025